一、油罐
內(nèi)壁
一)材料選擇依據(jù)
通過對油罐的腐蝕情況調(diào)查,首先對汽油罐進(jìn)行內(nèi)壁防腐,在90年代初防腐涂料一般采用耐蝕性好的涂料防護(hù),例如環(huán)氧樹脂漆或聚氨脂漆等,有效的保護(hù)了油罐。但是這些涂料都有高絕緣性。由于油流輸送時(shí)與罐道和罐壁摩擦產(chǎn)生靜電,使罐內(nèi)靜電壓升高,易產(chǎn)生靜電火花而引起油罐爆炸。因此對油罐內(nèi)壁防腐的涂料不僅要有良好的耐蝕性,更應(yīng)具有抗靜電性。目前我國使用比較多的是“環(huán)氧玻璃鱗片抗靜電涂料”。
該涂料是由底漆與面漆配套組成,在防腐方面,主要表現(xiàn)為:
1. 底漆主要成分為有機(jī)硅富鋅漆,在防腐蝕上主要表現(xiàn)為電化學(xué)保護(hù)、化學(xué)保護(hù)作用。
⑴.電化學(xué)保護(hù)作用:有機(jī)富鋅涂料中含有大量的(達(dá)70%以上)超細(xì)金屬鋅的微粒,它在涂料中彼此相連。而且,金屬鋅又和金屬基體緊密接觸。因此,當(dāng)有電解質(zhì)存在時(shí)(如水、溶液)就產(chǎn)生了許多微電池。由于鋅的電極電位(-0.75V)要比鐵的電位(-0.44V)低,根據(jù)電化學(xué)原理,鋅粉不斷地被消耗而保護(hù)了陰極鐵。即當(dāng)鋅—鐵接觸時(shí),在銹蝕條件下(水、溶液),鋅首先被氧化生成氫氧化鋅、氧化鋅,進(jìn)一步吸收空氣中的二氧化碳,生成碳酸鋅。由于這種保護(hù)作用使得有機(jī)富鋅涂料具有保護(hù)鋼鐵,甚至在出現(xiàn)銹點(diǎn)的情況下不使銹點(diǎn)蔓延擴(kuò)散。如鍍鋅鐵皮腐蝕情況。
⑵.化學(xué)保護(hù)作用:金屬鋅的化學(xué)性比較活潑,容易與其它物質(zhì)起反應(yīng),特別是潮濕的空氣或溶液中很迅速的生成各種復(fù)鹽與難溶的化合物。如鋅被氧化,生成氫氧化鋅、氧化鋅、碳酸鋅(簡稱白銹)這些堿性物質(zhì)。這些物質(zhì)體積易膨脹,堵塞了涂膜內(nèi)的空隙、裂紋和孔洞,擋住了氧氣、空氣及其它電解質(zhì)的侵入,起著物理隔離作用,阻止鋅鐵被氧化,從而提高了涂層的穩(wěn)定性能。同時(shí),由于這些難溶化合物,還牢固的覆蓋在涂層表面,保護(hù)了涂層并阻止鋅的繼續(xù)溶解。使有機(jī)富鋅涂料具有極其優(yōu)異的防銹性能,同時(shí)該涂料不污染油品。
另外,該材料與金屬基面有很好的結(jié)合力,當(dāng)涂刷一道時(shí)干膜厚度約為40微米左右。由于該材料孔隙率大,這樣可使面漆容易滲透,加大了底漆與面漆的結(jié)合力。該材料抗靜電性能見表一。
2.面漆:主要是改性環(huán)氧樹脂、鱗片狀導(dǎo)電材料、玻璃鱗片狀填料、觸變劑組成,該材料的性能如下:
環(huán)氧樹脂具有良好的耐腐蝕性能。在固化后的環(huán)氧樹脂體系中,含有穩(wěn)定的苯環(huán)和醚鍵,以及脂肪族羥基,所以耐某些溶劑及稀酸、堿性的性能好。
在鱗片數(shù)脂層中,極薄的玻璃鱗片基本上是平行重迭排列的,當(dāng)防腐層厚度為1毫米時(shí),平行排列的玻璃鱗片就有幾百層,有效地阻止了腐蝕介質(zhì)的滲入,所以抗腐蝕介質(zhì)滲透的能力特別強(qiáng)。同時(shí)由于玻璃鱗片不連續(xù)地存在于樹脂中,使收縮力大大減少,涂層的抗裂性也好。這就使鱗片樹脂涂層的結(jié)構(gòu)較之傳統(tǒng)防腐涂層有本質(zhì)的區(qū)別,從而其耐蝕性能、抗沖性能非常好。
表一 涂料靜電指標(biāo)
項(xiàng)目 |
國家標(biāo)準(zhǔn) |
底漆 |
面漆 |
漆膜表面電阻率(Ω) |
‹108 |
2.3×106 |
2.9×106 |
漆膜體積電阻率(Ω·m) |
‹108 |
6.2×106 |
1.0×106 |
上述數(shù)據(jù)說明,電阻率遠(yuǎn)低于國家頒發(fā)有關(guān)靜電安全標(biāo)準(zhǔn)。
3.用富鋅與環(huán)氧系涂料作為防腐層的組合,從理論到實(shí)際上較為合理。具體表現(xiàn)為:
⑴.當(dāng)涂層有抗靜電要求時(shí),要求漆膜有一定的導(dǎo)電率。從我國目前生產(chǎn)的抗靜電涂料看,基本是樹脂做底、面漆,因樹脂本身是絕緣體,如果要求漆膜有一定的導(dǎo)電率,要在底漆中加入一定數(shù)量的導(dǎo)電材料(如碳黑)。雖然抗靜電指標(biāo)達(dá)到要求,但是底漆與金屬表面的結(jié)合力不好,易產(chǎn)生開裂或脫層。
⑵.富鋅做底漆與面漆時(shí),雖然耐蝕性好,但是富鋅漆的鋅粉隨時(shí)間的延長易氧化成堿與鹽,這樣漆膜的導(dǎo)電率下降了,達(dá)不到國家頒發(fā)的有關(guān)靜電安全標(biāo)準(zhǔn)。
⑶.采用富鋅做底漆,環(huán)氧做面漆時(shí),才能克服用其它材料做底漆時(shí)附著力不好的現(xiàn)象。同時(shí)用環(huán)氧系涂料做面漆,避免了富鋅漆氧化,導(dǎo)電率下降的缺點(diǎn)。
二).使用情況
1995年在某煉油廠汽油罐內(nèi)壁采用了該材料,防腐后情況見表二:
表二 涂料使用前后對比
防腐前情況 |
防腐后情況 |
罐內(nèi)壁、罐頂腐蝕較重,罐頂出現(xiàn)局部穿孔,銹蝕產(chǎn)物多,表面呈麻點(diǎn)狀。 |
經(jīng)過8年多使用,至今表面防腐層完好沒有脫落,劃痕檢查仍保持良好的附著力。 |
外表面
關(guān)于罐外壁的腐蝕與防護(hù)問題,可以參照鋼結(jié)構(gòu)的防腐來對待。但是對于帶保溫的罐底角金屬表面防腐,防腐要求比較嚴(yán)格。